Python 计算矩阵右对角线之和
Python是一种备受喜爱的通用编程语言。它被应用于各个行业,包括桌面应用程序、Web开发和机器学习。幸运的是,Python具有简单易用的语法,非常适合初学者。在本文中,我们将使用Python来计算矩阵右对角线的和。
什么是矩阵
在数学中,我们使用矩形排列或矩阵来描述数学对象或其属性,它是一个包含数字、符号或表达式的矩形数组或表格,这些数字、符号或表达式按行和列排列。
例如:
2 3 4 5
1 2 3 6
7 5 7 4
因此,这是一个有3行4列的矩阵,表示为3*4矩阵。
现在,矩阵中有两个对角线,即主对角线和次对角线。主对角线是从左上角到右下角的对角线,次对角线是从左下角到右上角的对角线。
从上面的例子中可以看出,a00和a11都是主对角线(左对角线),而a10和a01是次对角线(右对角线),如下所示
2 3 a00 a01
1 2 a10 a11
矩阵的右对角线之和
由于我们已经复习了基本概念并对矩阵和对角线有了完全的理解,现在让我们深入研究这个主题,并完成概念的编码部分。
为了计算和,让我们取一个二维矩阵。考虑一个4*4的矩阵,其元素为
- 在这里,a00,a11,a22和a33是矩阵的主对角线或主对角线的元素。次对角线或右对角线由元素a30,a21,a12和a03组成。
-
在完成这个任务之前,有一个重要的条件需要考虑:为了取出主对角线上的元素和,它必须满足所谓的行列条件,即每行的每个元素必须有一个等价的列数。
类似地,对于计算次对角线上的元素之和(a03,a12,a21和a30),其行列条件将等于行数减去列数减1。
2 4 6 8 a00 a01 a02 a03
3 5 7 9 a10 a11 a12 a13
1 4 6 7 a20 a21 a22 a23
3 5 1 4 a30 a31 a32 a33
使用 For 循环
在这种方法中,我们将使用两个循环来实现这个目的,即用于行和列的循环以及用于检查我们提供的条件的内部循环。
步骤
- 给出一个值,称为 MAX。
-
为矩阵定义一个函数。
-
使用 for 循环迭代数字。
-
提供矩阵右对角线的条件。
-
打印该值。
示例
此示例使用值为50的常量MAX,并创建了一个名为SUM_RIGHT_MATRIX的函数,该函数接受一个矩阵和一个整数。
该函数将给定矩阵的右对角线上的所有数字相加(即从右上到左下),并打印出总和。
MAX = 50
def SUM_RIGHT_MATRIX (matrix, m):
rightD = 0;
for i in range (0, m):
for j in range (0, m):
if ((i + j) == (m - 1)):
rightD += matrix[i][j]
print ("Sum of right diagonal is:", rightD)
T = [[ 13, 21, 33, 45 ],
[ 52, 16, 27, 28 ],
[ 17, 28, 31, 43 ],
[ 54, 26, 87, 28 ]]
SUM_RIGHT_MATRIX (T, 4)
输出
在执行以上程序时,我们得到的结果是“右对角线的总和是:155”。这意味着右对角线上所有数字的总和为155。
Sum of right diagonal is: 154
使用单个循环
在这种方法中,使用单个循环来计算主对角线和副对角线的和。
步骤
- 给出一个值为MAX。
-
为矩阵定义一个函数。
-
使用for循环迭代数字。
-
为矩阵的右对角线提供条件。
-
打印出该值。
示例
下面的示例定义了一个名为sumofrightdiagonal的函数,它接受两个参数:一个矩阵和m。
- 它遍历矩阵,并将矩阵右对角线上的每个数字相加,将它们存储在一个名为right_diagonal的变量中。
-
最后,它打印出”Sum of Right Diagonal is:”后面跟着right_diagonal中存储的值。该示例还包括一个输入示例T(一个4×4矩阵),m等于4,因此当使用这些值作为参数调用Sumofrightdiagonal时,它将计算并打印出T右对角线上所有元素的和。
MAX = 50
def sumofrightdiagonal (matrix, m):
right_diagonal = 0
for i in range (0, m):
right_diagonal += matrix [i] [m - i - 1]
print ("Sum of Right Diagonal is:", right_diagonal)
T = [[ 11, 12, 33, 24 ],
[ 54, 69, 72, 84 ],
[ 14, 22, 63, 34 ],
[ 53, 64, 79, 83 ]]
sumofrightdiagonal (T, 4)
输出
Sum of Right Diagonal: 171
结论
在本文中,我们简要讨论了使用Python程序计算矩阵右对角线和的两种简单方法。第一种方法使用两个循环完成了给定任务,而第二种方法提供了一种更高效的完成相同任务但路径更短的方法。